Os buracos negros são frequentemente retratados como glutões cósmicos que engolem tudo o que se aproxima demasiado. Mas novas observações de um surto dramático de um buraco negro sugerem que a realidade é muito mais complexa.

Utilizando o VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos acompanharam o sistema recém-descoberto, Swift J1727.8-1613, durante uma espetacular erupção ocorrida em 2023.

Os astrónomos descobriram que, à medida que o buraco negro consumia gás de uma estrela próxima, lançava simultaneamente parte desse material de volta para o espaço sob a forma de jatos e ventos. É importante referir que estes enormes fluxos de material ocorrem quando os buracos negros são muito pouco visíveis, ou seja, quando a sua atividade é muito baixa, muito mais baixa do que se pensava anteriormente - o que significa que os buracos negros podem comportar-se menos como poços sem fundo e mais como poderosos sistemas digestivos cósmicos.

"As pessoas costumam imaginar que os buracos negros simplesmente engolem tudo à sua volta", afirmou o autor principal, Dr. Noel Castro Segura, investigador de pós-doutoramento na Universidade de Warwick. "O que estamos a observar é um processo muito mais complexo. A matéria cai, o sistema processa-a e uma quantidade surpreendente é expelida novamente".

O estudo fornece um dos registos óticos mais detalhados até à data da erupção de um buraco negro, permitindo aos investigadores observar como o sistema se alterou ao longo do tempo, em vez de se basearem em apenas algumas observações. Ao invés de ver um buraco negro a alimentar-se de uma estrela através de uma única fotografia, as evidências recolhidas abrangem todas as fases de mudança de estado.

Swift J1727.8−1613 foi descoberto quando despertou repentinamente em 2023, tornando-se rapidamente uma das fontes de raios X mais brilhantes do céu. O sistema consiste num buraco negro que atrai gás de uma estrela próxima, criando à sua volta um disco giratório de material superaquecido. Durante a erupção, os astrónomos tiveram a oportunidade de observar este processo de alimentação a desenrolar-se em tempo real, uma vez que raramente se observam erupções com tal qualidade.

Uma das descobertas mais intrigantes do estudo foi que, à medida que o buraco negro expelia um jato poderoso, o disco que o alimentava também sofria alterações significativas. Isto oferece um vislumbre raro da ligação entre a matéria que cai em direção a um buraco negro e a matéria que é expelida de volta para o espaço.

Talvez o resultado mais surpreendente tenha surgido depois de a frenética atividade de alimentação do buraco negro ter diminuído consideravelmente. Mesmo quando Swift J1727 diminuiu para cerca de um-centésimo da sua atividade máxima, os investigadores encontraram indícios de que gás denso continuava a ser expelido do sistema.

A descoberta sugere que os buracos negros podem continuar a gerar fluxos poderosos muito tempo depois de a sua atividade mais intensa ter terminado. Na verdade, a quantidade de material expelido poderia rivalizar com a quantidade que acaba por ser consumida pelo próprio buraco negro.

Refletindo sobre o processo digestivo dos buracos negros, o Dr. Noel Castro Segura continuou: "Se os buracos negros conseguem continuar a expelir material mesmo após as suas maiores explosões, isso significa que podem ser comilões muito menos eficazes do que anteriormente supúnhamos. Uma fração significativa da refeição pode nunca chegar ao buraco negro, alterando a nossa compreensão de como as estrelas binárias nas galáxias evoluem".

As observações vêm reforçar as evidências crescentes de que os buracos negros não são simplesmente "comilões" cósmicos. Em vez disso, parecem ser sistemas dinâmicos que tanto consomem como redistribuem matéria - absorvendo material, processando-o e devolvendo uma fração substancial ao espaço através de jatos e ventos.

Ao comentar a investigação, Kyle Solomons, investigador de doutoramento na Universidade da Cidade do Cabo, afirmou: "Normalmente, ficamos fascinados pelos espetaculares fogos de artifício que marcam o início do surto de um buraco negro, mas as nossas observações mostram que o final pode ser igualmente intenso. Mesmo quando a emissão de raios X do sistema diminuiu para uma fração do seu pico, este ainda tinha energia suficiente para gerar uma expulsão massiva de gás".

No caso de Swift J1727.8−1613, os astrónomos conseguiram observar todo esse ciclo a desenrolar-se durante uma única erupção, proporcionando uma das visões mais claras até à data da forma como os buracos negros se alimentam, reagem e influenciam os seus arredores.

// Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

Quer saber mais?

Swift J1727.8-1613:
Simbad
Wikipedia

Buracos negros:
Wikipedia

VLT (Very Large Telescope):
ESO
Wikipedia